JP2006030386A - Magnet roll - Google Patents

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Takaharu Goto
隆治 後藤
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnet roll which has magnetic poles prevented from positional deviation even if high rotational torque acts upon a permanent magnet. <P>SOLUTION: The magnet roll has a permanent magnet 2 having a C-shaped section, which has a plurality of magnetic poles including a main magnetic pole (N2), a pair of magnetic poles (S3 and S1) having opposite polarities and has a cut groove between the pair of magnetic poles (S1 and S3), and a shaft 3 stuck to an inner peripheral surface of the permanent magnet 2, and minute gaps 5a and 5b having wedge-shaped sections are formed in an edge part of the inner peripheral surface side of the permanent magnet 2 and are filled with adhesive to form adhesive reservoirs 6a and 6b. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真装置に組み込まれ、静電荷像を現像するために使用されるマグネットロールに関する。   The present invention relates to a magnet roll incorporated in an electrophotographic apparatus and used for developing an electrostatic charge image.

電子写真装置においては、感光体の表面に形成された静電荷像を現像するために、非磁性体からなる円筒体(以下スリーブという)の内部に、表面に非対称に配置された複数個の磁極を有するマグネットロールを設けた現像ロールが使用されている。この現像ロールは、上記磁極のうち主磁極(現像磁極)が、感光体とスリーブとの最近接位置(現像ギャップ)に向くように配置され、スリーブ上に磁性現像剤(一成分系の磁性トナーまたはトナーと磁性キャリアからなる二成分系現像剤など)を供給し、スリーブを所定方向に回転させることにより、現像磁極上に形成された磁気ブラシで感光体表面を摺擦することにより、静電荷像が現像される。現像ギャップを通過後の磁性現像剤は、スリーブ上から掻き落とされて、新たな現像剤と混合された後、再び現像に供される。そこで、スリーブの回転方向から見て現像磁極の下流側にそれと逆極性の一対の脱離磁極が設けられている。   In an electrophotographic apparatus, in order to develop an electrostatic charge image formed on the surface of a photoreceptor, a plurality of magnetic poles arranged asymmetrically on the surface inside a cylindrical body (hereinafter referred to as a sleeve) made of a non-magnetic material. A developing roll provided with a magnet roll having the above is used. The developing roll is disposed such that the main magnetic pole (developing magnetic pole) of the magnetic poles faces the closest position (developing gap) between the photosensitive member and the sleeve, and a magnetic developer (one-component magnetic toner) is placed on the sleeve. Or a two-component developer composed of toner and magnetic carrier) and rotating the sleeve in a predetermined direction, and by rubbing the surface of the photoreceptor with a magnetic brush formed on the developing magnetic pole, The image is developed. After passing through the development gap, the magnetic developer is scraped off from the sleeve, mixed with a new developer, and then used again for development. Therefore, a pair of detaching magnetic poles having opposite polarities to the developing magnetic pole as viewed from the rotation direction of the sleeve are provided.

上記のマグネットロールとしては、例えば複数の磁石片をシャフトの周囲に貼り合わせるとともに、上記一対の脱離磁極間(回収極と汲み上げ極との間)のピーク磁力を100ガウス以下にするために、この磁極間に切り溝(隙間)を設けた構造のものが提案されている(例えば特許文献1参照)。しかるに貼り合せタイプのマグネットロールによれば、各磁石片の中心をシャフトの中心に一致させることが困難で、組立工数が増大するという難点がある。そこで、脱離磁極間に切り溝(切り欠き)を形成した断面C字形状の永久磁石に円筒状のシャフトを挿入固着した構造のものが提案されている(例えば特許文献2参照)。   As the magnet roll, for example, a plurality of magnet pieces are bonded around the shaft, and the peak magnetic force between the pair of desorption magnetic poles (between the recovery pole and the pumping pole) is set to 100 gauss or less. A structure in which a kerf (gap) is provided between the magnetic poles has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, according to the bonded type magnet roll, it is difficult to make the center of each magnet piece coincide with the center of the shaft, which increases the number of assembly steps. Therefore, a structure in which a cylindrical shaft is inserted and fixed to a permanent magnet having a C-shaped cross section in which a groove (notch) is formed between desorption magnetic poles has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特許文献2に記載されたマグネットロール1の構造を図5により説明する。このマグネットロールは、切り溝4を拡張して永久磁石2の内周面に、接着剤が塗布されたシャフト3を挿入後にその拡張を解除することにより組み立てられるので、組立工数を低減できるという利点がある。また永久磁石2の内周側のエッジ部に切り溝4にはみ出すように接着剤溜(隅肉状接着剤)7a、7bを形成することにより、永久磁石とシャフトとの接着強度を向上させている。またシャフト3の一方の端部31は縮径され、そこに主極(現像磁極)N2の位置決めを行うためのフライス面32が形成されている。   The structure of the magnet roll 1 described in Patent Document 2 will be described with reference to FIG. This magnet roll is assembled by expanding the kerf 4 and releasing the expansion after inserting the shaft 3 coated with the adhesive on the inner peripheral surface of the permanent magnet 2, so that the number of assembling steps can be reduced. There is. Further, by forming adhesive reservoirs (filled adhesive) 7a and 7b so as to protrude into the cut groove 4 at the inner peripheral edge portion of the permanent magnet 2, the adhesive strength between the permanent magnet and the shaft is improved. Yes. One end 31 of the shaft 3 is reduced in diameter, and a milling surface 32 for positioning the main pole (developing magnetic pole) N2 is formed there.

特開2001−185415号公報(第3頁、図4)JP 2001-185415 A (page 3, FIG. 4) 特開2003−100511号公報(第5頁、図3)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-1000051 (5th page, FIG. 3)

電子写真装置においては、現像磁極が所定の位置(例えば感光体とスリーブとの最近接位置)からずれていると、画像品質の低下を招くので、通常、現像磁極(N2)の中心がフライス面32に対して直角になるように着磁されるとともに、このフライス面32を基準として現像装置の所定の位置に(角度ズレが±3°以内)に収まるように固定される。しかして電子写真装置においては、多数枚(例えば10万枚以上)の連続印字を行っても高品質の画像が得られるようにするため、断面C字形状の永久磁石を用いたマグネットロールにおいては、円筒磁石を用いたものよりも磁石とシャフトとの接触面積が少ないため、マグネットロールをスリーブに組み込む前に、永久磁石に円周方向のトルクを加えても永久磁石とシャフトとの間に滑りが生じないことを確認することがある。例えば、10万枚以上の連続印字を行っても高品質の画像を得るために、永久磁石を固定した状態で、シャフトに294N・cm(30kgf・cm)以上の回転トルクを与えても、永久磁石とシャフトとの間に滑りが生じないという基準が設定されている。しかるに、特許文献2に記載されたマグネットロールにおいては、シャフトに回転トルクを印加すると、回転トルクが196N・m(20kgf・cm)程度までは永久磁石とシャフトとの間に滑りは生じないが、そのトルクが294N・cm(30kgf・cm)を超えると、永久磁石とシャフトとの間に滑りが生じて、現像磁極と基準面となるフライス面とのなす角度が90°から変化しまうという問題がある。   In the electrophotographic apparatus, if the developing magnetic pole is deviated from a predetermined position (for example, the closest position between the photosensitive member and the sleeve), the image quality is deteriorated. Therefore, the center of the developing magnetic pole (N2) is usually the milling surface. In addition to being magnetized so as to be at a right angle with respect to 32, it is fixed at a predetermined position of the developing device (with an angle deviation within ± 3 °) with reference to this milling surface 32. Therefore, in an electrophotographic apparatus, in order to obtain a high-quality image even when a large number of sheets (for example, 100,000 sheets or more) are continuously printed, in a magnet roll using a permanent magnet having a C-shaped cross section, Because the contact area between the magnet and the shaft is smaller than that using a cylindrical magnet, even if a circumferential torque is applied to the permanent magnet before the magnet roll is installed in the sleeve, the magnet slips between the permanent magnet and the shaft. It may be confirmed that does not occur. For example, in order to obtain a high-quality image even if continuous printing of 100,000 sheets or more is performed, even if a rotational torque of 294 N · cm (30 kgf · cm) or more is applied to the shaft with a permanent magnet fixed, it is permanent. The standard that no slip occurs between the magnet and the shaft is set. However, in the magnet roll described in Patent Document 2, when rotational torque is applied to the shaft, no slip occurs between the permanent magnet and the shaft until the rotational torque is about 196 N · m (20 kgf · cm). When the torque exceeds 294 N · cm (30 kgf · cm), slipping occurs between the permanent magnet and the shaft, and the angle between the developing magnetic pole and the milling surface serving as the reference surface changes from 90 °. is there.

したがって本発明の目的は、シャフトに回転トルクを印加した時に永久磁石とシャフトとの滑りが生じないマグネットロールを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnet roll that does not slide between a permanent magnet and a shaft when a rotational torque is applied to the shaft.

上記目的を達成するために、本発明のマグネットロールは、主磁極とそれと逆極性の一対の磁極を含む複数個の磁極を有しかつ前記一対の磁極間に切り溝を有する断面C字状の永久磁石と、前記永久磁石の内周面に固着されるシャフトとを有し、前記永久磁石の内周側のエッジ部に楔状断面を有する微小ギャップが形成され、前記微小ギャップに接着剤が充填されて接着剤溜が形成されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a magnet roll of the present invention has a C-shaped cross section having a plurality of magnetic poles including a main magnetic pole and a pair of magnetic poles having opposite polarities, and having a kerf between the pair of magnetic poles. It has a permanent magnet and a shaft fixed to the inner peripheral surface of the permanent magnet, a minute gap having a wedge-shaped cross section is formed at the inner peripheral side edge of the permanent magnet, and the minute gap is filled with an adhesive Thus, an adhesive reservoir is formed.

本発明のマグネットロールにおいて、前記微小ギャップは、円周方向長さ(S)と半径方向の幅(B)との比率(S/B)が5〜15の範囲にある形状を有することが好ましく、円周方向長さ(S)が0.4〜1.5mmの範囲にありかつ半径方向の幅(B)が0.07〜0.2mmの範囲にあることがより好ましい。   In the magnet roll of the present invention, it is preferable that the minute gap has a shape in which the ratio (S / B) of the circumferential length (S) to the radial width (B) is in the range of 5-15. More preferably, the circumferential length (S) is in the range of 0.4 to 1.5 mm and the radial width (B) is in the range of 0.07 to 0.2 mm.

本発明によれば、永久磁石の内周側のエッジ部に楔状断面を有する微小ギャップが形成され、そこに接着剤が充填されて、気泡や巣のない健全な接着剤溜が形成されるので、永久磁石がシャフトに強固に固着され、シャフトに回転トルクが印加された時に永久磁石とシャフトとの間の滑りが防止される。したがってこのマグネットロールにより、多数枚の連続印字を行っても高品質の画像を得ることができる。   According to the present invention, a fine gap having a wedge-shaped cross section is formed at the edge portion on the inner peripheral side of the permanent magnet, and the adhesive is filled therewith to form a healthy adhesive reservoir free of bubbles and nests. The permanent magnet is firmly fixed to the shaft, and slipping between the permanent magnet and the shaft is prevented when rotational torque is applied to the shaft. Therefore, with this magnet roll, a high-quality image can be obtained even when many sheets are continuously printed.

以下本発明の詳細を添付図面により説明する。
図1は、本発明のマグネットロールの側面図である。図1に示すように、マグネットロール1は、中空円筒体の一部が切り欠かれた、断面C字形状を有する永久磁石2とその内周面に固着された円筒状のシャフト3を備えている。シャフト3は、一方の端部31が縮径された形状を有し、そこにフライス面32が形成されている。永久磁石2は、表面に軸方向に伸長する複数個(図1では5個)の磁極を有する。これらの磁極は、スリーブ(図示を省略)の回転方向(反時計方向)に沿って、現像磁極(N2)、掻き落し磁極(S3、S1)、搬送磁極(N1)及び穂切磁極(S2)から構成されている。これらの磁極は、現像磁極(N2)の中心とシャフト3の中心Cを結ぶ直線Lとフライス面32とのなす角度が直角になるように着磁されている。永久磁石2においては、脱離磁極(S3、S1)の間に切り溝4が形成され、さらに切り溝4に臨む永久磁石2の内周側のエッジ部に、楔状断面を有する微小ギャップ5a、5bが形成され、そこに接着剤が充填されて接着剤溜6a、6bが形成されている。
Details of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a side view of the magnet roll of the present invention. As shown in FIG. 1, a magnet roll 1 includes a permanent magnet 2 having a C-shaped cross section, in which a part of a hollow cylindrical body is cut out, and a cylindrical shaft 3 fixed to an inner peripheral surface thereof. Yes. The shaft 3 has a shape in which one end 31 is reduced in diameter, and a milling surface 32 is formed there. The permanent magnet 2 has a plurality (5 in FIG. 1) of magnetic poles extending in the axial direction on the surface. These magnetic poles are arranged along the rotation direction (counterclockwise) of the sleeve (not shown), the developing magnetic pole (N2), the scraping magnetic pole (S3, S1), the transporting magnetic pole (N1), and the ear-cutting magnetic pole (S2). It is composed of These magnetic poles are magnetized so that the angle formed by the straight line L connecting the center of the developing magnetic pole (N2) and the center C of the shaft 3 and the milling surface 32 is a right angle. In the permanent magnet 2, a kerf 4 is formed between the desorption magnetic poles (S3, S1), and a minute gap 5a having a wedge-shaped cross section is formed at the inner peripheral edge of the permanent magnet 2 facing the kerf 4. 5b is formed and filled with an adhesive to form adhesive reservoirs 6a and 6b.

図2は、図1の一部(A部)を拡大した図である。図2に示すように、微小ギャップ5a、5bは、接着剤の充填を容易に行えるようにするために楔状の断面形状を有する。この断面形状であると、接着剤が硬化する際に、気泡や巣の発生が抑制され、もって接着強度を高めることができる。またこの断面形状であると、永久磁石の内周側のエッジにおいて、永久磁石の内周面とシャフトの外周面とが相対することになるため、大きな接着力が得られ易くなる。微小ギャップ5a、5bをこれ以外の形状、例えば矩形もしくは扇形の断面形状を有する微小ギャップ(凹み)を形成し、そこに接着剤を充填した場合、凹みの奥に巣が発生し易くなり、特に凹みの幅を極端に狭くすると巣の発生に加えて気泡が残留し易くなる。接着剤溜に気泡や巣が存在すると、シャフト3にトルクを印加したときに、294N・cm(即ち30kgf・cm)未満のトルクで永久磁石2とシャフト3との間に滑りが生じてしまう。   FIG. 2 is an enlarged view of a part (part A) of FIG. As shown in FIG. 2, the minute gaps 5a and 5b have a wedge-shaped cross-sectional shape so that the adhesive can be easily filled. With this cross-sectional shape, when the adhesive is cured, the generation of bubbles and nests is suppressed, and the adhesive strength can be increased. Further, with this cross-sectional shape, since the inner peripheral surface of the permanent magnet and the outer peripheral surface of the shaft are opposed to each other at the inner peripheral edge of the permanent magnet, a large adhesive force is easily obtained. When the minute gaps 5a and 5b are formed with other shapes, for example, minute gaps (dents) having a rectangular or fan-shaped cross-sectional shape and filled with an adhesive, a nest is likely to be generated in the depths of the depressions. If the width of the dent is made extremely narrow, in addition to the generation of nests, bubbles are likely to remain. If air bubbles or nests exist in the adhesive reservoir, when torque is applied to the shaft 3, slip occurs between the permanent magnet 2 and the shaft 3 with a torque of less than 294 N · cm (ie, 30 kgf · cm).

上記の微小ギャップ5a、5bは、円周方向長さ(S)と半径方向の幅(B)との比率(S/B)が5〜15の範囲にある断面形状を有することが好ましい。これは、S/Bが小さすぎると、接着剤が永久磁石2のエッジ部から奥まで浸入しないので、巣が発生し易くなり、一方S/Bが大きすぎると、接着剤溜が剥離しやすくなるからである。
さらに接着強度を高めるためには、上記の円周方向の長さSは、0.4〜1.5mmの範囲にあり、かつ半径方向の幅Bは0.02〜0.7mmの範囲にあることがより好ましい。
The minute gaps 5a and 5b preferably have a cross-sectional shape in which the ratio (S / B) of the circumferential length (S) to the radial width (B) is in the range of 5-15. This is because if the S / B is too small, the adhesive does not penetrate from the edge portion of the permanent magnet 2 to the back, so that a nest is likely to be formed, whereas if the S / B is too large, the adhesive reservoir is easily peeled off. Because it becomes.
In order to further increase the adhesive strength, the circumferential length S is in the range of 0.4 to 1.5 mm, and the radial width B is in the range of 0.02 to 0.7 mm. It is more preferable.

図1の例では、切り溝4は扇型形状に形成され、磁石端面は、切り溝4を挟んで非平行な状態で対向するが、切り溝4の途中から磁石端面同士が互いに平行に対向するような形状としてもよい。このような形状によれば、小口径(磁石外径が20mm以下)のマグネットロールを作製する際に、切り溝4の容積は減少するが、それでも微小ギャップへの接着剤の充填を速やかに行うことができる。   In the example of FIG. 1, the kerfs 4 are formed in a fan shape, and the magnet end faces are opposed in a non-parallel state across the kerfs 4, but the magnet end faces face each other in parallel from the middle of the kerfs 4. It is good also as a shape to do. According to such a shape, when producing a magnet roll having a small diameter (magnet outer diameter of 20 mm or less), the volume of the kerf 4 is reduced, but still, the adhesive is quickly filled into the minute gap. be able to.

上記のマグネットロール1は、例えば次の手順で組み立てることができる。最初に永久磁石2を準備する。この永久磁石2は例えば焼結フェライト磁石または樹脂磁石で形成することができる。樹脂磁石を使用する場合は、例えば磁石粉末と熱可塑性樹脂(バインダー)を主体とするコンパウンドを準備し、これを加熱混練後、押出成形(押出成形の場合は成形後所定の長さに切断して)あるいは射出成形の手法により一体に成形すればよい。上記の押出成形あるいは射出成形を行う場合に、要求される磁束密度により無磁場中で成形して等方性磁石としてもよいが、成形空間に配向磁場を印加して異方性磁石としてもよい。前記磁石粉末としては、バリウムフェライト及び/又はストロンチウムフェライト等のフェライト磁粉、La及びCoを含有するストロンチウムフェライト磁粉、あるいはR−Co系もしくはR−Fe−B系やR−Fe−N系のような希土類系の磁粉を用いることができ、または、前記フェライト磁粉と前記希土類系の磁粉の混合粉を用いることができるが、コスト的にはバリウムフェライト及び/又はストロンチウムフェライト等のフェライト磁粉を用いることが有利である。前記熱可塑性樹脂としては例えばポリエチレン、塩化ビニール、エチレンーエチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレンー酢酸ビニール共重合体(EVA)、ポリアセタール、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、コンパウンドには、滑剤、可塑剤等を適量添加することができる。   Said magnet roll 1 can be assembled in the following procedure, for example. First, the permanent magnet 2 is prepared. The permanent magnet 2 can be formed of, for example, a sintered ferrite magnet or a resin magnet. When using a resin magnet, for example, prepare a compound mainly composed of magnet powder and thermoplastic resin (binder), heat knead, and then extrusion molding (in the case of extrusion molding, cut into a predetermined length after molding) Or may be molded integrally by injection molding. When performing the above extrusion molding or injection molding, the isotropic magnet may be formed in a non-magnetic field by a required magnetic flux density, but may be an anisotropic magnet by applying an orientation magnetic field to the molding space. . Examples of the magnet powder include ferrite magnetic powder such as barium ferrite and / or strontium ferrite, strontium ferrite magnetic powder containing La and Co, or R-Co, R-Fe-B, and R-Fe-N. Rare earth magnetic powder can be used, or a mixed powder of the ferrite magnetic powder and the rare earth magnetic powder can be used, but in terms of cost, ferrite magnetic powder such as barium ferrite and / or strontium ferrite is used. It is advantageous. Examples of the thermoplastic resin include thermoplastic resins such as polyethylene, vinyl chloride, ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyacetal, and ABS resin. In addition, an appropriate amount of a lubricant, a plasticizer and the like can be added to the compound.

上記の永久磁石2を押出成形若しくは射出成形する際に、金型(心金)に、楔状断面を有する微小ギャップに対応する形状を有する突起を設けておけばよい。また焼結磁石を使用する場合は、焼結後加工すればよい。上記のようにして作製した永久磁石2の内周面またはシャフト3の外周面に接着剤を塗布してから永久磁石2の内周面にシャフト3を固着した後、微小ギャップ4a、4bに例えば瞬間接着剤を充填して接着剤溜5a、5bを形成することにより、永久磁石2とシャフト3を強固に固着することができる。特にギャップ寸法をある程度まで小さくすることにより、588N・cm(即ち60kgf・cm)を超える回転トルクに耐えることが可能となる。このマグネットロールを用いると、数十万枚を超える連続印字を行っても、現像磁極が所定の位置に保持され、高品質の画像を得ることができる。   When extrusion molding or injection molding of the permanent magnet 2 is performed, a protrusion having a shape corresponding to a minute gap having a wedge-shaped cross section may be provided on the mold (core metal). Moreover, what is necessary is just to process after sintering, when using a sintered magnet. After the adhesive is applied to the inner peripheral surface of the permanent magnet 2 or the outer peripheral surface of the shaft 3 manufactured as described above, the shaft 3 is fixed to the inner peripheral surface of the permanent magnet 2, and then, for example, the micro gaps 4a and 4b By filling the instantaneous adhesive and forming the adhesive reservoirs 5a and 5b, the permanent magnet 2 and the shaft 3 can be firmly fixed. In particular, by reducing the gap size to some extent, it becomes possible to withstand rotational torque exceeding 588 N · cm (ie, 60 kgf · cm). When this magnet roll is used, even if continuous printing exceeding hundreds of thousands of sheets is performed, the developing magnetic pole is held at a predetermined position, and a high-quality image can be obtained.

図3は、本発明の他の実施の形態に係わるマグネットロールの側面図である。図3に示すようにマグネットロール1は、永久磁石2の現像磁極(N2)が形成される部分に凹溝を設け、そこに永久磁石2よりも高い磁気特性を有する永久磁石、例えば異方性SmFeNボンド磁石などの希土類樹脂からなるブロック磁石21を埋め込み、かつ永久磁石2の端面(S3極側)の中央に円弧状(例えば半円)の位置決め溝22を形成した以外は、図1と同様の構造を有する。永久磁石2の一方の端面に位置決め溝22を設けることにより、そこにS3極があることを目視で判別することができるので、組立ミスを防止することができる。半円状の位置決め溝22は、磁石成形用金型に半円状の突起を設けておくことにより、容易に形成することができる。   FIG. 3 is a side view of a magnet roll according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the magnet roll 1 is provided with a concave groove in a portion where the developing magnetic pole (N2) of the permanent magnet 2 is formed, and there is a permanent magnet having higher magnetic characteristics than the permanent magnet 2, for example, anisotropic 1 except that a block magnet 21 made of a rare earth resin such as an SmFeN bonded magnet is embedded and an arc-shaped (for example, semicircular) positioning groove 22 is formed at the center of the end surface (S3 pole side) of the permanent magnet 2. It has the following structure. By providing the positioning groove 22 on one end face of the permanent magnet 2, it can be visually determined that the S3 pole is present, so that an assembly error can be prevented. The semicircular positioning groove 22 can be easily formed by providing a semicircular protrusion on the magnet molding die.

図1に示すマグネットロールによれば、例えば図4に示すようにして現像が行われる。感光体100の周囲に、スリーブ11の内部にマグネットロール1が組み込まれた現像ロール10が配置される。感光体100の表面とスリーブ11とが最も近接する位置において形成された現像ギャップDgが所定の値に調整されるとともに、ドクターブレード12の先端とスリーブ11との間に形成されたドクターギャップdも所定の値(例えばDgと同等の値)に調整される。また現像ギャップDgに現像磁極(N2)が対向し、かつドクターブレード12の先端に穂切磁極(S2)が対向するようにマグネットロール1が固定される。この状態で、感光体100を時計方向(矢印X方向)に回転させ、スリーブ11を反時計方向(矢印Y方向)に回転させると、スリーブ11の表面に保持された磁性現像剤(不図示)はスリーブ11と同方向に搬送され、ドクターギャップdを通過後、現像ギャップDg及びその周辺で感光体100の表面と接触して、その表面に形成された静電荷像(不図示)が現像される。現像ギャップDgを通過後の磁性現像剤は、脱離磁極S3、S1を通過する時に、両者の反発磁界により、スリーブ11の表面から掻き落とされて現像剤槽(不図示)の内部に回収され、新たな現像剤と混合された後、搬送磁極(N1)に吸着されて、再び前記の現像工程が繰り返される。   According to the magnet roll shown in FIG. 1, development is performed as shown in FIG. 4, for example. A developing roll 10 in which the magnet roll 1 is incorporated in the sleeve 11 is disposed around the photoreceptor 100. The development gap Dg formed at the position where the surface of the photoreceptor 100 and the sleeve 11 are closest to each other is adjusted to a predetermined value, and the doctor gap d formed between the tip of the doctor blade 12 and the sleeve 11 is also adjusted. It is adjusted to a predetermined value (for example, a value equivalent to Dg). Further, the magnet roll 1 is fixed so that the developing magnetic pole (N2) faces the developing gap Dg, and the spiked magnetic pole (S2) faces the tip of the doctor blade 12. In this state, when the photosensitive member 100 is rotated clockwise (arrow X direction) and the sleeve 11 is rotated counterclockwise (arrow Y direction), a magnetic developer (not shown) held on the surface of the sleeve 11 is obtained. Is conveyed in the same direction as the sleeve 11, passes through the doctor gap d, contacts the surface of the photoconductor 100 at and around the development gap Dg, and an electrostatic charge image (not shown) formed on the surface is developed. The The magnetic developer after passing through the development gap Dg is scraped off from the surface of the sleeve 11 by the repulsive magnetic field of both when passing through the desorption magnetic poles S3 and S1, and is collected in the developer tank (not shown). Then, after being mixed with a new developer, it is adsorbed by the conveying magnetic pole (N1), and the above developing process is repeated again.

図1に示すマグネットロールを次の手順で作製した。まず、EEA12質量部とSrフェライト88質量部に混合媒体(ポリビニルアルコール)を加えて加熱・混練し、この混練物を押出成形機に投入することにより、断面C字状の成形体を磁場中で押出成形した。金型の出口から押出された成形体を所定長さに切断し、乾燥後に5極の非対称着磁を施すことにより、外径23mm、内径8mm、軸方向長さ304mmで、内周側のエッジ部に楔状断面を有する微小ギャップ5a、5bが形成された永久磁石2を作製した。この永久磁石2に、外周面にポリエステル型アクリル酸ジエステルを主成分とする嫌気性接着剤を塗布した、外径8mmのSUS304製シャフト3を挿入し、常温で硬化させることにより、永久磁石2にシャフト3を固着した後、微小ギャップ5a、5bにシアノアクリレート系瞬間接着剤を充填し、常温で硬化させることにより、接着剤溜6a、6bを形成した。ここで、微小ギャップ5a、5bの寸法を変化させることにより、9種類のマグネットロールを作製した。これらのマグネットロールに形成した微小ギャップ5a、5bの寸法を表1に示す。また比較のために、微小ギャップ5a、5bの形状を矩形状(幅Bはシャフト外周面に沿って均一)とした以外は上記と同様の条件で、微小ギャップ5a、5bの寸法の異なる4種類のマグネットマグネットロールを作製した。   The magnet roll shown in FIG. 1 was produced by the following procedure. First, a mixed medium (polyvinyl alcohol) is added to 12 parts by mass of EEA and 88 parts by mass of Sr ferrite, heated and kneaded, and this kneaded material is put into an extruder, so that a compact with a C-shaped cross section is formed in a magnetic field. Extruded. The molded body extruded from the outlet of the mold is cut into a predetermined length, and after drying, 5-pole asymmetric magnetization is applied, so that the outer diameter is 23 mm, the inner diameter is 8 mm, and the axial length is 304 mm. A permanent magnet 2 having a minute gap 5a, 5b having a wedge-shaped cross section in the part was produced. Inserted into this permanent magnet 2 is a SUS304 shaft 3 having an outer diameter of 8 mm and coated with an anaerobic adhesive mainly composed of a polyester-type acrylic diester on the outer peripheral surface, and is cured at room temperature. After the shaft 3 was fixed, the minute gaps 5a and 5b were filled with a cyanoacrylate instantaneous adhesive and cured at room temperature to form adhesive reservoirs 6a and 6b. Here, nine types of magnet rolls were produced by changing the dimensions of the minute gaps 5a and 5b. Table 1 shows the dimensions of the minute gaps 5a and 5b formed in these magnet rolls. For comparison, four types of micro gaps 5a and 5b having different dimensions are the same as described above except that the shape of the micro gaps 5a and 5b is rectangular (the width B is uniform along the outer peripheral surface of the shaft). A magnet magnet roll was prepared.

上記の各マグネットロールをアルミニウム合金のスリーブ内に配置し、スリーブ表面においてスリーブの法線方向の磁束密度を測定した。現像磁極(N2)の最大磁束密度は110mT、半値角は45度であり、他の磁極の内、磁力が最も大きい磁極の最大磁束密度は90mTであった。また、各磁極の間隔は、θ=75°、θ=60°、θ=90°、θ=65°、θ=70°であった。 Each of the above magnet rolls was placed in an aluminum alloy sleeve, and the magnetic flux density in the normal direction of the sleeve was measured on the sleeve surface. The maximum magnetic flux density of the developing magnetic pole (N2) was 110 mT and the half-value angle was 45 degrees. Among the other magnetic poles, the maximum magnetic flux density of the magnetic pole having the largest magnetic force was 90 mT. The intervals between the magnetic poles were θ 1 = 75 °, θ 2 = 60 °, θ 3 = 90 °, θ 4 = 65 °, and θ 5 = 70 °.

各マグネットロール1について、永久磁石2を固定部に支持した状態で、シャフト3に回転トルクを印加して、現像磁極の中心とフライス面とのなす角度を測定することにより、シャフト3と永久磁石2間の滑り(磁極の位置ズレ)の有無を確認した。表1に、シャフト3に印加した回転トルクの値と磁極の位置ズレとの関係を示す。   For each magnet roll 1, with the permanent magnet 2 supported by the fixed portion, a rotational torque is applied to the shaft 3, and the angle formed between the center of the developing magnetic pole and the milling surface is measured. The presence or absence of slippage (magnetic pole position deviation) between the two was confirmed. Table 1 shows the relationship between the value of the rotational torque applied to the shaft 3 and the positional deviation of the magnetic poles.

Figure 2006030386
Figure 2006030386

表1から、微小ギャップの形状が楔状の場合、ギャップの幅(B)が0.07〜0.20mmで、かつギャップの長さ(S)が0.7mm又は1.2mmであると(実験1及び2)、約600N・cm(80kgf・cm)以上の回転トルクがシャフトに印加されても(数十万回の連続印字に相当)、磁極の位置ズレが生じないことがわかる。但し微小ギャップの形状が楔状の場合でも、ギャップの幅(B)が6.0mm又は8.0mmで、かつギャップの長さ(S)が0.4mm又は0.8mmであると(実験3)、245〜284N・cm(31〜36kgf・cm)の回転トルクがシャフトに印加されても(10万回の連続印字に相当)、磁極の位置ズレを防止できることがわかる。   From Table 1, when the shape of the minute gap is wedge-shaped, the gap width (B) is 0.07 to 0.20 mm and the gap length (S) is 0.7 mm or 1.2 mm (experiment). 1 and 2) Even when a rotational torque of about 600 N · cm (80 kgf · cm) or more is applied to the shaft (corresponding to hundreds of thousands of continuous printing), it can be seen that the magnetic pole is not misaligned. However, even when the shape of the minute gap is wedge-shaped, if the gap width (B) is 6.0 mm or 8.0 mm and the gap length (S) is 0.4 mm or 0.8 mm (Experiment 3) It can be seen that even when a rotational torque of 245 to 284 N · cm (31 to 36 kgf · cm) is applied to the shaft (corresponding to 100,000 continuous printing), the magnetic pole can be prevented from being displaced.

これに対して、実験4の場合は、ギャップが矩形状であるため、196N・cm(15kgf・cm)以上の回転トルクがシャフトに印加されると、磁極の位置ズレが発生することがわかる。さらに、このマグネットロールにおいて、永久磁石を長手方向に切断して矩形のギャップに充填され接着剤の断面を観察した結果、接着剤の内部に巣の存在が認められた。   On the other hand, in Experiment 4, since the gap is rectangular, it can be seen that when a rotational torque of 196 N · cm (15 kgf · cm) or more is applied to the shaft, the magnetic pole is displaced. Further, in this magnet roll, the permanent magnet was cut in the longitudinal direction and filled into a rectangular gap, and as a result of observing the cross section of the adhesive, the presence of a nest was recognized inside the adhesive.

本発明の実施の形態に係わるマグネットロールの側面図である。It is a side view of the magnet roll concerning embodiment of this invention. 図1の要部を拡大した側面図である。It is the side view to which the principal part of FIG. 1 was expanded. 本発明の他の実施の形態に係わるマグネットロールの側面図である。It is a side view of the magnet roll concerning other embodiment of this invention. 図1のマグネットロールを備えた現像ロールと感光体との位置関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the positional relationship of the developing roll provided with the magnet roll of FIG. 1, and a photoreceptor. 従来のマグネットロールの一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the conventional magnet roll.

符号の説明Explanation of symbols

1:マグネットロール、2:永久磁石、21:ブロック磁石、22:位置決め溝、3:シャフト、31:縮径部、32:フライス面、4:切欠部、5a、5b:微小ギャップ、6a、6b:接着剤溜、10:現像ロール、11:スリーブ、12:ドクターブレード、100:感光体 1: magnet roll, 2: permanent magnet, 21: block magnet, 22: positioning groove, 3: shaft, 31: reduced diameter portion, 32: milling surface, 4: notch, 5a, 5b: minute gap, 6a, 6b : Adhesive reservoir, 10: Developing roll, 11: Sleeve, 12: Doctor blade, 100: Photoconductor

Claims (3)

主磁極とそれと逆極性の一対の磁極を含む複数個の磁極を有しかつ前記一対の磁極間に切り溝を有する断面C字状の永久磁石と、前記永久磁石の内周面に固着されるシャフトとを有し、前記永久磁石の内周側のエッジ部に楔状断面を有する微小ギャップが形成され、前記ギャップに接着剤が充填されて接着剤溜が形成されていることを特徴とするマグネットロール。 A permanent magnet having a C-shaped cross section having a plurality of magnetic poles including a main magnetic pole and a pair of magnetic poles having opposite polarities and having a groove between the pair of magnetic poles, and fixed to the inner peripheral surface of the permanent magnet A magnet having a shaft, a minute gap having a wedge-shaped cross section is formed at an inner peripheral edge portion of the permanent magnet, and an adhesive reservoir is formed by filling the gap with an adhesive. roll. 前記微小ギャップは、円周方向長さ(S)と半径方向の幅(B)との比率(S/B)が5〜15の範囲にある形状を有することを特徴とする請求項1に記載のマグネットロール。 The minute gap has a shape in which a ratio (S / B) of a circumferential length (S) and a radial width (B) is in a range of 5 to 15. Magnet roll. 前記円周方向長さ(S)は、0.4〜1.5mmの範囲にあり、かつ前記半径方向の幅(B)は0.07〜0.2mmの範囲にあることを特徴とする請求項2に記載のマグネットロール。 The circumferential length (S) is in the range of 0.4 to 1.5 mm, and the radial width (B) is in the range of 0.07 to 0.2 mm. Item 3. A magnet roll according to item 2.
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